211service.com
Gravity Satellite sprängs av på Climate Mission
Idag har Europeiska rymdorganisationen (ESA) skjutit upp en av de mest avancerade jordobservationssatelliterna som någonsin byggts. De GLÄDJE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) satellit sprängdes av från Plesetsk Cosmodrome i norra Ryssland ombord på en modifierad interkontinental ballistisk missil.
Upplyft: ESA:s gravitationsfält och steady-state Ocean Circulation Explorer (GOCE) kommer att mäta jordens gravitationsfält. Satelliten genomgick slutkontroller i ett rent rum (överst) innan den monterades på en raket. Den lanserades idag från Plesetsk Cosmodrome i norra Ryssland. En konstnärs illustration (nederst) visar satelliten i omloppsbana. Den är fem meter lång och en meter bred, med fyra kroppsmonterade och två vingmonterade solpaneler.
GOCE kommer att kretsa runt jorden på en höjd av cirka 260 kilometer i 24 månader och cirkulera från pol till pol när planeten vänder sig under den. Från och med augusti kommer satelliten att mäta jordens gravitationsfält med bättre noggrannhet och högre upplösning än något tidigare uppdrag.
Att mäta jordens gravitationsfält kommer att ge forskare nya insikter om planetens sammansättning, rörelserna i dess oceaner och polarisarnas tjocklek och rörelse. Avgörande är att det också kommer att hjälpa forskare att bygga datormodeller för att förutsäga effekterna av klimatförändringar mer exakt.
Övervakning av istäckning, havsnivåförändringar och havscirkulation kommer att vara en särskilt viktig del av uppdraget. En av de största effekterna av klimatförändringarna är förlust av ismassa och ökning av havsnivåhöjningen, säger Prasad Gogineni , chef för Center for Remote Sensing of Ice Sheets ( CReSIS ) vid University of Kansas. Data från den nya satelliten kommer att kopplas till havsnivåmodeller för att bättre förutsäga regionala och globala havsnivåhöjningar, tillägger Claude Laird, forskarassistent vid CReSIS.
Danilo Muzi, projektledare för GOCE, säger att rymdfarkostens sensorer är 100 gånger känsligare än allt som har flugits fram tills nu. Rymdfarkosten kommer att mäta jordens gravitationsfält med hjälp av en gradiometer. Den här typen av instrument används redan för markbaserade mätningar och på flygplan, men det har aldrig tidigare placerats på en satellit. Gradiometern består av sex ultrakänsliga accelerometrar – sensorer som mäter acceleration och byggdes specifikt för uppdraget. Dessa accelerometrar är arrangerade i tre par och är inriktade längs tre olika axlar av gradiometern. Genom att mäta subtila skillnader i gravitationsdraget som känns av varje par accelerometrar, kommer satelliten att producera en bättre karta över gravitationsmätningar för hela jordklotet.
GOCE:s instrument kommer också att låta forskare mäta jordens gravitationsfält ner till mycket små rumsliga skalor. Ju mindre detalj du har, desto mer kan du lära dig om jorden under ytan, säger man John True , professor i fysik vid University of Colorado. Satelliten kommer att ge en upplösning bättre än 100 kilometer. Att få hela jorden – inklusive haven – i små skalor och den fantastiska upplösning som GOCE kommer att tillhandahålla är bara anmärkningsvärt och extremt användbart, säger Wahr.
NASA har för närvarande ett par satelliter som mäter jordens gravitationsfält i omloppsbana. Dessa dubbla rymdfarkoster, kända som NÅD , lanserades 2002 och kretsar 500 kilometer över jordens yta. De har redan gett värdefull information om hur Antarktis och Grönlands inlandsismassa förändras, men deras rumsliga upplösning är inte lika bra som GOCE, säger Gogineni. Den [nya] satelliten kommer att ge en förbättrad datamängd som gör att vi kan göra ett mycket bättre jobb med att mäta inlandsisens massa, särskilt på Grönland, säger han.
Jämn segling: GOCE kommer att använda en gradiometer med känsliga accelerometrar för att mäta jordens gravitationsgradient. Den kommer också att använda en jonmotor på bakänden för att kompensera för inbromsningen som orsakas av atmosfären i låg omloppsbana om jorden.
För att göra mätningen så exakt som möjligt var forskarna tvungna att kompensera för luftmotståndet som skapas av atmosfären i låg omloppsbana runt jorden. Detta drag skapar en liten retardation av satelliten, som skulle kännas av accelerometrarna som acceleration. Därför lade forskarna till en jonmotor i svansen av satelliten som kommer att sända ut joner i en hastighet som perfekt matchar denna retardation.
GOCE är en del av ett större ESA-uppdrag som kallas Living Planet Program , som kommer att involvera uppskjutning av ytterligare sju satelliter under de kommande två åren, var och en utformad för att mäta olika egenskaper hos planeten. Till exempel, i sommar planerar ESA att skjuta upp en satellit som heter SMOS för att mäta jordens fuktighet och salthalt i havet. En annan satellit, kallad CrySat-2, kommer att sprängas i slutet av året för att kartlägga istäckningen. Tidigare har både ESA och NASA fokuserat på att skjuta upp större satelliter med många instrument. 2002 lanserade ESA Envisat , en satellit med 10 instrument, och NASA har ett pågående program som heter Landsat , som startade 1972 och anses vara guldstandarden för geovetenskapliga uppdrag.
Wahr, som arbetade med GRACE-uppdraget, säger att det nya uppdraget är väldigt spännande. För oss i branschen kommer det att bli underbart, säger han.